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        巧量鐵絲的長度

        2013-04-29 00:44:03
        科學(xué)大眾(中學(xué)) 2013年5期
        關(guān)鍵詞:染色劑平衡條件傳聲器

        小明的爸爸在××大廈建筑工地工作。今年3月的一天,小明爸爸從五金店買回一卷細(xì)鐵絲,已知鐵絲密度為ρ,質(zhì)量為M㎏,可是不知道有多長。小明靈機一動,只用了一把刻度尺和一支圓珠筆就幫爸爸解決了問題。你知道小明是如何解決的?

        1.寫出有關(guān)操作步驟;

        2.給出小明的計算公式(用有關(guān)量的字母表示);

        3.請你幫小明想一想,為了減小誤差應(yīng)該注意哪些問題。(至少兩點,合理即可)

        (此題為2012年“金鑰匙”科技競賽初中個人初賽動手實踐題)

        答案解析:

        1.求鐵絲直徑:

        ①量取1米鐵絲,將它緊密地繞在圓珠筆上,記下繞的圈數(shù)n;

        ②用刻度尺測出n圈鐵絲圈的長為L1,設(shè)鐵絲直徑為d,則:

        2.設(shè)整卷鐵絲的總長度為L:

        3.本題的解題思路是,先求出一段已知長度(本題用1米)鐵絲的質(zhì)量,然后用總質(zhì)量除以已知長度鐵絲的質(zhì)量,得出整卷鐵絲長度。因此,準(zhǔn)確求出鐵絲的直徑是關(guān)鍵,為減少誤差,可采用下列措施:

        ①在測量鐵絲直徑時,要增加圈數(shù),并多次測量,取平均值;

        ②在測量鐵絲直徑時,刻度尺應(yīng)與鉛筆長度的方向保持一致;

        ③在繞鐵絲時,每圈之間應(yīng)緊密地貼在一起等。

        Q:“PM2.5口罩”靠譜嗎?

        ——北京市第十四中學(xué) 仝 婳

        A:進(jìn)入1月份以來,全國很多地區(qū)都被霧霾籠罩著,各地的PM2.5數(shù)值更是頻頻“爆表”。一些商家趁機推出大量的“PM2.5口罩”。但其實它們中的大多數(shù)都對付不了PM2.5。換言之,在霧霾天戴上這些口罩出門,不過是給自己一個心理安慰而已。PM2.5過于微小,在我們吸氣時幾乎可以毫無阻擋地穿透這些孔眼粗大的口罩,進(jìn)入肺部。

        真正能防護(hù)PM2.5的,要數(shù)醫(yī)用防護(hù)口罩。在現(xiàn)行的《醫(yī)用防護(hù)口罩技術(shù)要求(GB190830-2010)》里,對口罩的過濾效率劃分出了明確的標(biāo)準(zhǔn):對于0.3微米左右顆粒(這是最難被過濾的顆粒直徑,更大或更小的顆粒都相對容易被濾除,粒徑更大的PM2.5顆粒更不在話下),1級防護(hù)口罩要大于等于95%,2級要大于等于99%,3級要大于等于99.97%。實際上,它沿用了美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所(NI OSH)提出的“N系列”相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。粗略地說,我國的1級醫(yī)用防護(hù)口罩,對應(yīng)美國NI OSH的N95,2級對應(yīng)N99,3級對應(yīng)N100。

        在N系列中,符合N95標(biāo)準(zhǔn)的口罩相對是最便宜的,N99和N100則貴得多。除非有特殊需求,符合N95標(biāo)準(zhǔn)的口罩,即可滿足我們?nèi)粘M獬龅姆雷o(hù)需求了。

        Q:使用話筒時,為什么有時會發(fā)出短促而又刺耳的聲音?

        ——江蘇省鹽城市建湖高級中學(xué) 羅 欣

        A:在電子學(xué)中,一般將這種情況稱為“嘯叫”,它既讓人不舒服,又容易損壞音箱。

        按照振蕩形成的原理,一個系統(tǒng)只有在滿足振幅平衡條件和相位平衡條件時才能形成振蕩。所謂相位平衡條件,就是從揚聲器(音箱)發(fā)出來的聲音又從其他途徑返回到傳聲器(話筒),并且與輸入傳聲器的原聲波同相位。只要這些滿足相位平衡條件的頻率,同時又滿足振幅平衡條件,那么振蕩就會開始形成。

        話筒將滿足振蕩條件的聲音頻率成分轉(zhuǎn)變電信號,再經(jīng)過調(diào)音臺到功率放大器等設(shè)備的放大,然后經(jīng)過揚聲器系統(tǒng)變成聲信號發(fā)射出來。如果這個聲信號經(jīng)過某個途徑又重新回到傳聲器,那么經(jīng)過一個新的循環(huán)后,信號的幅度就會變大一些。如此不斷循環(huán),信號幅度越來越大,就形成了所謂的“嘯叫”。簡單地說,就是當(dāng)音箱產(chǎn)生的聲音再次被話筒拾取并進(jìn)入擴聲系統(tǒng)被放大,又和初始音相位相同,則兩個聲音會產(chǎn)生疊加加強,并再次被話筒拾取后放大加強,如此周而復(fù)始,便產(chǎn)生了刺耳的嘯叫。

        在了解了嘯叫產(chǎn)生的原因后,就可以找到消除它的辦法。比如,可以在建筑聲學(xué)上采取必要的措施,正確布置揚聲器系統(tǒng)和傳聲器的位置,使傳聲器盡可能地不處于揚聲器的直達(dá)聲場內(nèi)。簡單地說,就是不要把話筒對著音箱或放在音箱附近。在此基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步抑制嘯叫,還可以采用移頻器、移相器、反饋抑制器來抑制振蕩的形成,避免嘯叫。

        Q:染發(fā)劑為什么會讓頭發(fā)變色?

        ——江蘇省江陰市青陽中學(xué) 劉佳慧

        A:染色劑有化學(xué)染色劑和天然染發(fā)劑兩種,現(xiàn)在一般使用化學(xué)染色劑?;瘜W(xué)染色劑中含有染料、雙氧水、氨水和一些堿性成分的物質(zhì)。當(dāng)涂上染發(fā)劑后,雙氧水和氨水會將頭發(fā)本來的顏色褪去(如果是白發(fā),那就沒有退色的過程了),然后氨水和堿性物質(zhì)使頭發(fā)絲上出現(xiàn)微小的孔洞,染料小分子和氧化劑會從這些孔洞中滲入頭發(fā)絲里,這時會發(fā)生氧化縮合反應(yīng),使染料被氧化成大分子化合物,并留在頭發(fā)中,這樣就使頭發(fā)的顏色變成了想要染的顏色了。但是,這種方法對頭發(fā)來說是一種傷害。

        Q:吃酸的,牙齒為什么會“倒” ?

        ——浙江省杭州市學(xué)軍中學(xué) 萬麗娟

        A:牙齒是人體中最堅硬的器官,它分為牙冠、牙頸和牙根三個部分。牙體也可分為牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)和牙骨質(zhì)。牙釉質(zhì)覆蓋于牙冠表面,呈半透明、乳白色,其顏色與牙釉質(zhì)的鈣化程度有關(guān),是人體中最堅硬的物質(zhì)。牙本質(zhì)是構(gòu)成牙齒的主體,位于牙釉質(zhì)和牙骨質(zhì)的內(nèi)層,也是牙髓腔及根管的側(cè)壁,硬度低于牙釉質(zhì)。若用顯微鏡觀察,可見到牙本質(zhì)內(nèi)有許多排列規(guī)則的細(xì)管,稱為牙本質(zhì)小管,管內(nèi)有神經(jīng)纖維。當(dāng)牙本質(zhì)暴露后,能感受外界冷、熱、酸、甜等刺激,而引起疼痛感。

        在醫(yī)學(xué)上,把“倒牙”叫做“牙本質(zhì)過敏”,主要是指牙釉質(zhì)遭到破壞,牙本質(zhì)暴露部分受到溫度(冷、熱)、化學(xué)的(酸、咸)和機械的(刷牙、咬硬物)刺激時,所引起的異常酸痛的感覺。如果長期食用酸性食物且不及時進(jìn)行口腔清潔,牙釉質(zhì)會因酸化而受到損壞。同時,食用過硬的東西有時也有可能損傷牙釉質(zhì)。如果牙釉質(zhì)有損傷,吃酸的東西時牙本質(zhì)感受到酸的刺激,就會引起異常酸痛的感覺,導(dǎo)致不敢咀嚼。

        并不是所有牙本質(zhì)暴露的人都會有“倒牙”癥狀,它通常與牙本質(zhì)暴露時間和暴露的程度有關(guān)。

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